CN114089651A - 一种电压型异常保护模式 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电压型异常保护模式，具有电池包、电流检测单元、放电开关、限流电感、充电开关、中央控制单元、电压检测单元、负载、BMS，电池包通过外部母线依次串联放电开关、限流电感、充电开关、负载，电流检测单元、中央控制单元、电压检测单元通过内部总线依次串联且连接于外部母线。本发明所涉一种电压型异常保护模式，可在限流模式下实现功率电路的异常保护，有效避免功率器件在大电流条件下因压差过大可能导致的器件超温烧毁等问题，实现低成本、高精度、易实现的功率电路保护。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种电压型异常保护模式。
背景技术
随着通讯技术的快速发展，5G技术应用的普及，终端设备的功耗不断升高，相应的，通讯备电电池的容量也随之增大，放电功率也有了明显的提升，为了实现设备的可靠工作，备电BMS需要具备可靠的功率保护机制。
传统功率保护通过利用检测电流突变来实现，但是在通讯备电的智能锂电应用场景中，其特有的设计中包含限流电感，导致电流滞后电压，最终无法通过电流突变进行检测，无法及时保护功率器件。
讯备电领域急切的需要一种新型功率保护方案，可在限流模式下实现功率电路的异常保护，并且做到低成本、高精度、易实现。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种电压型异常保护模式。
实现本发明目的的技术方案是：一种电压型异常保护模式，具有电池包、电流检测单元、放电开关、限流电感、充电开关、中央控制单元、电压检测单元、负载、BMS，电池包通过外部母线依次串联放电开关、限流电感、充电开关、负载，电流检测单元、中央控制单元、电压检测单元通过内部总线依次串联且连接于外部母线。
所述电池包用以负责能源提供；
所述电流检测单元用于监控充放电电流并通过内部总线发送给中央控制单元用于控制逻辑判断；
所述放电开关、限流电感、充电开关用以在BMS内部承受大功率；
所述中央控制单元用于电池电压Ub及负载输出电压Up监控值的逻辑判断和控制逻辑实现；
所述电压检测单元用于监控外部母线电压值Up，检测值通过内部总线发送给中央控制单元用于其进行逻辑判断；
所述负载为外部用电设备。
上述技术方案应用于电领域中智能锂电功率保护。
上述技术方案在限流模式下实现功率异常保护后，当负载恢复正常后，BMS可自动恢复输出功能。
上述技术方案在限流模式下实现功率异常保护后，支持手动解除负载故障并且BMS完成输出恢复功能。
上述技术方案在限流模式下实现功率异常保护后，当负载恢复正常后，BMS可自动恢复输出功能。
上述技术方案所述电池包支持多种电压量程、多种容量的锂电池并联使用。
上述技术方案并联使用的所述锂电池支持RS-485通讯、CAN通讯、以太网通讯中的一种。
上述技术方案所述中央控制单元实时监控电池电压Ub和负载输出电压Up，并实时监控电池电压Ub和负载输出电压Up的差值。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
本发明所涉一种电压型异常保护模式，可在限流模式下实现功率电路的异常保护，有效避免功率器件在大电流条件下因压差过大可能导致的器件超温烧毁等问题，实现低成本、高精度、易实现的功率电路保护。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的示意图。
图中：电池包1、电流检测单元2、放电开关3、限流电感4、充电开关5、中央控制单元6、电压检测单元7、负载8、BMS9、外部母线10、内部总线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
(实施例1)
见图1，本发明提供一种电压型异常保护模式，具有电池包1、电流检测单元2、放电开关3、限流电感4、充电开关5、中央控制单元6、电压检测单元7、负载8、BMS9，电池包1通过外部母线10依次串联放电开关3、限流电感4、充电开关5、负载8，电流检测单元2、中央控制单元6、电压检测单元7通过内部总线11依次串联且连接于外部母线10。
电池包1用以负责能源提供；
电流检测单元2用于监控充放电电流并通过内部总线发送给中央控制单元6用于控制逻辑判断；
放电开关3、限流电感4、充电开关5用以在BMS9内部承受大功率；
中央控制单元6用于电池电压Ub及负载输出电压Up监控值的逻辑判断和控制逻辑实现；
电压检测单元7用于监控外部母线10电压值Up，检测值通过内部总线11发送给中央控制单元用于其进行逻辑判断；
负载8为外部用电设备，电池包1给负载8供电支持其正常工作。
应用于电领域中智能锂电功率保护。
在限流模式下实现功率异常保护后，当负载8恢复正常后，BMS9可自动恢复输出功能。
在限流模式下实现功率异常保护后，当负载8恢复正常后，BMS9可自动恢复输出功能。
电池包1支持多种电压量程、多种容量的锂电池并联使用。
并联使用的锂电池支持RS-485通讯、CAN通讯、以太网通讯中的一种。
中央控制单元6实时监控电池电压Ub和负载输出电压Up，并实时监控电池电压Ub和负载输出电压Up的差值。
本发明的工作原理为：根据***功率要求，设定Ub(电池电压)与Up(负载输出电压)的最大压差限定值和Up的最低工作电压点(BMS及外部负载均有最低工作电压保护门槛要求，Up低到最低电压点时其不足以给负载进行供电)。
电压检测单元7实时监控Up电压，将检测值通过内部总线11发送给中央控制单元6，中央控制单元6通过内部总线11实时监控Ub电压，并且实时比较Ub电压和Up电压差值：当Ub与Up压差小于最大压差限定值，同时Up电压高于Up最低电压点时，***正常工作，保护电路不动作；当Ub与Up压差超过压差要求或Up电压值低于Up最低电压点时，中央控制单元6通过控制信号关闭放电开关3，保护***安全。
延时xxS(比如5秒)后，中央控制单元6再重新打开放电开关3，尝试恢复功率输出：如果Up恢复到正常电压值以上，同时Ub与Up压差小于压差限定值，说明负载异常消除，BMS9自动恢复正常输出；如果Up不能恢复到正常的电压点以上或Ub与Up压差超过限定值，中央控制单元6通过控制信号再次关闭放电开关3，反复n次后，仍然不能恢复，即锁定放电开关3关闭操作。
锁定后解除条件：检测到外部充电电流及充电器连接(即检测到充电电压)，即打开放电开关3，恢复正常工作；通过手动解除异常负载，BMS9重新上电后更换正常负载，恢复正常工作。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电压型异常保护模式，其特征在于：具有电池包(1)、电流检测单元(2)、放电开关(3)、限流电感(4)、充电开关(5)、中央控制单元(6)、电压检测单元(7)、负载(8)、BMS(9)，所述电池包(1)通过外部母线(10)依次串联所述放电开关(3)、所述限流电感(4)、所述充电开关(5)、所述负载(8)，所述电流检测单元(2)、所述中央控制单元(6)、所述电压检测单元(7)通过内部总线(11)依次串联且连接于所述外部母线(10)，
所述电池包(1)用以负责能源提供；
所述电流检测单元(2)用于监控充放电电流并通过内部总线发送给中央控制单元(6)用于控制逻辑判断；
所述放电开关(3)、限流电感(4)、充电开关(5)用以在BMS(9)内部承受大功率；
所述中央控制单元(6)用于电池电压Ub及负载输出电压Up监控值的逻辑判断和控制逻辑实现；
所述电压检测单元(7)用于监控外部母线电压值Up，检测值通过内部总线发送给中央控制单元用于其进行逻辑判断；
所述负载(8)为外部用电设备。
2.根据权利要求1所述的一种电压型异常保护模式，其特征在于：应用于电领域中智能锂电功率保护。
3.根据权利要求1所述的一种电压型异常保护模式，其特征在于：在限流模式下实现功率异常保护后，当负载(8)恢复正常后，BMS(9)可自动恢复输出功能。
4.根据权利要求1所述的一种电压型异常保护模式，其特征在于：在限流模式下实现功率异常保护后，支持手动解除负载(8)故障并且BMS(9)完成输出恢复功能。
5.根据权利要求1所述的一种电压型异常保护模式，其特征在于：所述电池包(1)支持多种电压量程、多种容量的锂电池并联使用。
6.根据权利要求5所述的一种电压型异常保护模式，其特征在于：并联使用的所述锂电池支持RS-485通讯、CAN通讯、以太网通讯中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种电压型异常保护模式，其特征在于：所述中央控制单元(6)实时监控电池电压Ub和负载输出电压Up，并实时监控电池电压Ub和负载输出电压Up的差值。
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